混杂FRP加固偏心受压方钢管柱的承载力分析

发布时间：2017-12-25 01:05

  本文关键词：混杂FRP加固偏心受压方钢管柱的承载力分析　出处：《西安建筑科技大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 混杂纤维复合材料(HFRP) 加固方钢管柱 偏心受压 ABAQUS

【摘要】：纤维增强复合材料(FRP)具有轻质、高强、施工方便等优越性能,奠定了它在钢结构加固应用中的优势。而单一纤维材料的缺点突出,在实际应用中加固后延性较低,制约了其在结构加固中的广泛应用。以克服单一纤维的缺点和提高加固效率为出发点,混杂纤维复合材料(Hybrid Fiber Reinforced Polymers,简称HFRP)在钢结构加固领域中的应用研究逐渐形成了一个新的热点。以往对HFRP的研究主要集中在CFRP/GFRP这两种常见纤维的混杂研究上,鲜有对三种或三种以上的混杂纤维材料进行研究。本文以ABAQUS有限元分析为研究手段,采用CFRP/AFRP(BFRP)/GFRP三种纤维混杂思路,分析粘贴HFRP对偏心受压方钢管柱承载力的增强效果。通过对8种不同混杂比例和层数的HFRP加固偏心受压方钢管柱的研究,以承载力、延性和经济性为指标,寻求混杂纤维的合理匹配,从而获得最优的混杂比例。以加固方式、偏心距、长细比及持载值水平为参数,研究粘贴HFRP对偏心受压方钢管柱加固效果的影响。研究表明:CFRP/AFRP(BFRP)/GFRP三种纤维的混杂方式加固方钢管柱,其承载力虽不及单一CFRP,但在保证承载力一致的前提下,HFRP表现出良好的延性性能且能显著降低成本;采用全包加固方式的加固效果最显著;长细比和偏心距对HFRP加固补强效果有组合影响效应;在加固前,先对持载柱进行卸载可达到较理想的加固效果。最后,提出一个简化的等效截面计算模型,使用Perry公式计算该模型的稳定系数,最终根据《钢结构设计规范》中的实腹式压弯构件理论公式进行计算,并与有限元分析结果做比较。结果显示:大部分试件的承载力计算值与有限元分析结果较符合,故依据有限元分析结果,对简化模型计算公式提出修正系数k。
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU392.3

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本文编号：1330701